DE2348483B2 - Elektrischer Kondensator mit Abschaltsicherung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Kondensator mit einer Abschaltsicherung, bei dem der Kondensatorkörper in ein Gehäuse eingebaut ist, das eine stirnseitige öffnung aufweist mit einem elastisch verformbaren, nach innen gewölbten Gehäusedeckel, an dem ein zentrales starres isoiier^oifteii vorgesehen ist, an dem nach außen ragendo e'.e' trische Anschlüsse und an seiner Innenseite ein Abreißdraiw befestigt sind.

Bei in ein Gehäuse eingebauten elektrischen Kondensatoren kann aus verschiedenen Gründen der Druck im Gehäuse ansteigen, so daß die Gefahr des Zerplatzens besteht.

So ist bei Folienelektrolytkondensatoren ein Kochen des Elektrolyten während des Kurzschlusses die Ursache hierfür, während es bei flüssigkeitsimprägnierten Becherkondensatoren ein Gasen des Dielektrikums ist Dieses Gasen tritt vorzugsweise bei Kondensatoren mit selbsthei'enden Eigenschaften auf. Während des Durchschlagens 'vird das Dielektrikum, das zwischen den Belägen angeordnet ist. örtlich stark erhitzt und spaltet hierbei Gase ab.

Bei einem reinen Papierdielektrikum kann der Druckanstieg technisch bewältigt werden, da die Gasentwicklung nicht schlagartig einsetzt. Anders sind jedoch die Verhältnisse bei Mischdielektriken aus Kunststoff und Papier odur gar bei reinen Kunststoffdielektrika. Ab einer gewissen Temperatur tritt bei den Kunststoffen schlagartig ein Gasen auf. während bis zum Erreichen dieser Temperaturgrenze so gut wie kein Gas abgespalten wird.

Um das unerwünschte Aufplatzen des Bechers und die damit verbundenen Schäden zu vermeiden, ist es bereits bekannt, den inneren Überdruck im Becher zur Betätigung einer Abschaltsicherung zu verwenden. Dies geschieht insbesondere mittels membranartiger Teile des Kondensatorgehäuses, insbesondere des Gehäusedeckels.

Es sind bereits mehrere Ausführungsformen solcher Abschaiisicherungen bekannt.

In den Unterlagen des DE-GM 19 33 705 ist ein in ein Gehäuse eingebauter Kondensator mit Abschaltsicherung beschrieben, die durch Auswoiben des flachen, als Membrane ausgebildeten Deckels betätigt wird. Der Deckel ist über das Gehäuse gebördelt
In den Unterlagen des DE-GM 69 41 094 ist ein in ein formstarres Gehäuse eingebauter elektrischer Kondensator mit Abreißsicherung beschrieben, die durch Ausbauchen des Gehäusedeckeis betätigt wird. Der Deckel, der aus Blech oder durch Fasergewebe verstärktem Isolierstoff bestehen kann, hat mehrere

ίο konzentrisch angeordnete Sicken, die im Falle eines Oberdruckes aufgehen, wodurch der Deckel nach außen gewölbt und die Sicherung betätigt wird.

Bei der bekannten Ausgestaltung der Deckel als nachgiebiges Gehäuseteil ist ein hohes Maß an

π Genauigkeit erforderlich, damit die Sicherung immer bei dem gleichen Druck anspricht Ferner muß sichergestellt sein, daß die Ausbauchung des Deckels genügend groß ist damit die Zuleitungen stets zertrennt werden können. Diese Anforderung bedingt eine Vielzahl von ringförmigen Wellen im Deckel bzw. bei ~iner geringeren Anzahl solche Wellen, die sehr tief sind. Beide Male ist die Herstellung solcher Wellen schwierig, da der Platz im Deckel sehr beschränkt ist und das Anbringen solcher ringförmigen Wellen allgemein schwierig ist Ein großer Teil des Deckels ist jedoch starr und kann bei Überdruck nicht verformt werden. Deshalb ist nicht nur der zum Abreißen des Drahtes zur Verfügung stehende Weg klein, sondern die Volumenzunahme im Gehäuse ist auch gering, so daß

jo bei plötzlichem Druckanstieg trotz des Sicherungsdrahtes die Gefahr einer Explosion des Kondensatorgehäuses besteht

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kondensator mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Paientanspru-

H ches 1 derart weiterzubilden, daß bei einem Druckanstieg ein großer Weg zum Abreißen des Drahtes zur Verfügung steht und gleichzeitig eine große Volumenzunahme eintritt, der Deckel aber auch einfach und ohne Einhaltung enger Toleranzen hersteübar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Durch eine solche Ausbildung wird der wirksame Weg der Membrane zur Betätigung der Abschalteinrichtung gegenüber den bekannten Ausführungsformen etwa verdoppelt, so daß ein sicheres Ansprechen der Abschalteinnchtung in jedem Falle gewährleistet wird.

Gemäß der Erfindung ist die Membrane nach dem Gehäuseinneren hin vorgespannt, wobei der Abreißdraht gleichzeitig zum Vorspannen der Membrane

A) verwendet wird. Es wird damit erreicht, daß die Abschaltvorrichtung in jedem Falle bis vor ihrem Auslösepunkt gespannt ist, so daß bereits bei geringem Druckanstieg im Gehäuse die Abschaltvorrichtung anspricht. Es ist also ein kürzerer Weg der Membranbewegung und auch ein gerinnerer Druckanstieg zum Ansprechen erfoiderüch.

Da die Membrane aus Gummi besteht, kann der äußere Rand der Membrane gleichzeitig zum Abdichten des Gehäuses verwendet werden, so daß ein zusätzlieher Dichtungsring, wie er sonst erforderiich ist,

entfallen kann. Gerade bei Überdrucksicherungen kommt ja der Deckelabdichtung des Gehäuses eine besondere Bedeutung zu.

Im Zentrum der Membrane ist ein starres Isolierstoffteil angeordnet, an dem nach außen ragende elektrische Anschlüsse ur.d an dessen Innenseite ein Abreißdraht befestigt sind. Die Montage ist dadurch besonders einfach.

Der Isolierstoffteil braucht nämlich nur in eine zentrale öffnung der Membrane eingesteckt werden und es ist keine weitere Abdichtung erforderlich.

Dadurch, daß am Rande der Membrane ein Ring aus unelastischem Material unter der Membrane angeordnet ist, kann die Membrane in einfacher Weise durch Umbördefn des Gehäuserandes befestigt werden. Es ist somit gar ke>n besonderer Gehäusedeckel erforderlich, sondern dieser w;rd durch die Membrane mit dem Ring und dem Isolierstoffteil gebildet Ein solcher Deckel läßt ι ο sich leicht in reproduzierbaren Abmessungen herstellen.

Dies sind Vorteile, die bei einem Massenartikel, wie es solch ein Kondensator ist, von großer Bet" ^itung sind. Bei großen Stückzahlen ist es nicht Prwünsc¹·' auf kleine Toleranzen achten und komplizierte We-kzeuge ver- r. wenden zu müssen. Beide Fcrdemnpen können bei der Herstellung des erfindungsge '"'en Kondensators erfüllt weiden.

Einzelheiten der Erfindui.,' sollen anhand des in der Figur aufgezeigten Ausführungsbeispiels erläutert wer- zn den.

Die Figur zeigt einen Schnitt durch einen ^:n einem Metallbecher eingebauten Kondensatorwickel.

In dem Gehäuse in Form eines Bechers 1 ist der Kondensatorwickel 6 angeordn**·. Je eine Stirnseite des >5 Kondensatorwickels ist mit einer Zuleitung 7 bzw. 8 verbunden, wobei die Zuleitung 7 als Abreißdraht mit einer Sollbruchstelle ausgebildet ist, der bei einer bestimmten Belastung abreißt Der Decke! des Kondensatorbechers baut sich aus einem Ring 3, einer so gummielastischen Membrane 2 und einem zentrale"·. Isolierstoffteil 4, das als Lötösenträger ausgebildet ist, auf. Sowohl der Ring 3 ais auch das zentrale Isolierstoffteil 4, die beide aus einem unelastischen Material bestehen, beispielsweise hartem Kunststoff, r. sind mit der Membrane 2, die abs Gummi besteht, zu einem Bauteil verbunden. Die Verbindung kann beispielsweise durch Aufvulkanisieren oder Verkleben erfolgen. Bei der Bemessung des zentralen isolierstoff teils 4 und des Ringes 3 ist darauf zu achten, daß zwischen dem Lötösenträger und dem Ring ein genügend großer Abstand besteht so daß sich die mit diesen verbundene Gummimembrane auswölben kann. Dieser aus den drei Teilen, zentrales isoiierstoffteil. Membrane und Ring bestehende Deckel ist in den Becher 1 eingebracht und ruhl auf einer in die Becherwandung eingelassenen Haltesicke 9. Gasdicht verschlossen ist der Kondensator durch Umbördein des oberen Becherrandes. Hierbei erweist es sicH von Vorteil, daß die gummielastische Membrane auf dem Ring 3 aufliegt so daß der umgebördelte Becherrand sich in den Rand der Membrane eindrücken kann. Es ist somit nicht erforderlich, wie das bei anderen bekannten Becherabdeckungen der Fall ist. einer, zusätzlichen Gummi- oder Papierring zum Abdichten einzulegen. Um ein Verschieben des Kondensatorwickels gegen den Gehäusedeckel zu verhindern, >st zwischen dem Kondensatorwickel 6 und dem Kondjiisatordeckel ein Abstandsring 5 angeordnet Nachdem dv_r Kondensatordeckel gut gegen den Becher 1 abgedichtet ist werden die beiden Zuleitungsdrähte 7 und 8 des Kondensatorwickels durch Öffnungen der Lötösen des zentrale-.. Isolierstoffteiis geführt Die mit einer Sollbruchstelle versehene Zuleitung 7, vorzugsweise die längere der beiden, wird dann mit einer der beiden Lötösen verlötet, wenn die Membrane 2 des Kondensatordeckels möglichst weit in das Innere des Kondensatorbechers eingedrückt ist. Die Verlötung geschieht dabei so, daß die Membrane 2 durch die Zuleitung 7 in ihrer nach innen gedrückten Lage gehalten wird. Die zweite Zuleitung 8 dagegen wird so mit der anderen Lötöse verlötet daß sie nicht auf Zug beansprucht ist wenn die Membrane sich aus dem Kondensatorbecher herauswölbt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

23 48 4ö3 Patentansprüche:

1. Elektrischer Kondensator mit einer Abschaltsicherung, bei dem der Kondtnsatorkörper in ein Gehäuse eingebaut ist, das eine stirnseitige öffnung aufweist, mit einem elastisch verformbaren, nach innen gewölbten Gehäusedeckel, an dem ein zentrales starres Isolierstoffteil vorgesehen ist, an dem nach außen ragende elektrische Anschlüsse und an seiner Innenseite ein Abreißdraht befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel aus einer glatten Gummimembrane (2) besteht, deren Rand auf einem Ring (3) aus nicht elastischem Material aufliegend dicht mit dem Gehäuse (1) verbunden ist und daß die Gummimembrane (2) durch den am zentralen Isolierstoffteil (4) befestigten Abreißdraht (7) nach dem Gehäuseinneren vorgespannt ist.

2. Kondensator nach Anspruch t, dadurch gekennzeichw it. daß zwischen dem Ring (3), auf dem der Rand der Gumminiembrane (2) aufliegt und der Stirnseite des Kondensators (6) ein Abstandring (5) aus Isoliermaterial angeordnet ist